科研产出
基于涡度相关的黑河玉米生态系统生长季碳通量和固碳能力变化特征研究
《河南农业科学 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：利用黑河计划数据管理中心提供的黑河大满灌区农田生态系统4套涡度相关仪和配套的气象观测站点的数据,在对通量和气象数据预处理前提下,得到完整可靠的CO2通量和配套的气象观测数据,计算4个站点的CO2通量(Fc)、净生态系统交换量(NEE)、总初级生产力(GPP),分析它们的动态变化特征。结果表明,在研究区内,整个生长季Fc介于-2.78~0.60 mg/(m2·s),最小Fc出现在7月中下旬;整个生长期月平均Fc表现为"U"型曲线,在13:00达到峰值[-1.91 mg/(m2·s)]。夜间生态系统的碳通量与地表温度呈显著的指数关系,土壤温度是其主要影响因素;NEE最大碳吸收量出现在7月中旬,达到16.04 g/(m2·d),极个别与临近值变化趋势不同的数值,是由高温季节的强降雨天气导致;最终得到的生长季GPP在7月中旬日积累量达到最高[17.74 g/(m2·d)]。4个站点生长期的GPP总累积量分别是914.68 g/m2、937.03 g/m2、984.18 g/m2、1 002.20 g/m2。
关键词： CO2通量 黑河玉米生态系统 净生态系统碳交换量 总初级生产力 涡度相关方法
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基于HJ-1A超光谱影像的县域尺度耕地土壤速效磷含量遥感制图研究
《土壤通报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：及时、准确地获取耕地土壤养分含量信息,对于作物田间管理、产量提升和耕地环境保护具有重要意义。本研究基于HJ-1A超光谱遥感影像数据,结合野外实测样本,通过光谱反射率多种数学变换,利用相关性分析法提取土壤速效磷含量的敏感波段及特征波段组合,然后基于多元回归分析方法,建立各种敏感波段组合的土壤速效磷光谱诊断模型,筛选最优诊断模型,并基于野外样本开展精度验证,实现耕地土壤速效磷含量的空间制图。研究结果表明,土壤速效磷含量与四种微分变换形式的相关性较高,而与其他四种非微分形式的相关性较低;其中反射率对数的一阶微分的预测模型决定系数R2最大,可达到0.70,且均方根误差最小,因此确定光谱反射率对数的一阶微分预测模型为土壤速效磷含量的最优诊断模型,并可据此实现研究区耕地土壤速效磷含量的空间制图;利用未参与建模的野外样本进行精度验证,检验样本的决定系数R2为0.67,均方根误差RMSE为15.31 mg kg-1。因此,以环境小卫星超光谱影像为数据源,基于多元回归分析方法,可建立具有较高精度的土壤速效磷含量预测模型,实现县域尺度的耕地土壤速效磷含量空间制图。
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基于Android手机的水稻剑叶角测量系统
《农业机械学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了快速、无损地测量水稻剑叶角,设计了基于Android智能手机的便携式水稻剑叶角无损测量系统。采用智能手机后置摄像头获取水稻剑叶基部图像,经过图像预处理、直线检测、K-means聚类和向量方法等处理过程,得到水稻剑叶角。基于Android编程技术对系统软件进行设计,实现了在Android平台下利用JNI和Android NDK调用基于Open CV库的剑叶角提取图像处理算法,实现了新建试验、材料信息输入、摄像头获取剑叶基部图像、计算输出剑叶角及保存数据等界面操作流程。利用该测量系统在田间对4个品种的80株水稻进行剑叶角测量试验,以验证系统性能。试验结果表明,和人工用量角器测量结果相比,该系统测量的平均绝对误差为1.34°,相对误差为2.7%,测量值和真实值相关系数为0.997,能有效测量剑叶角。
关键词： 水稻剑叶角 测量系统 Android手机 图像处理 K-means聚类
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设施农业物联网情景感知技术应用研究
《安徽农业科学 》 2015
摘要：将虚拟现实与物联网技术相结合,构建基于物联网情景感知的设施农业生产三维可视化管理系统。通过在三维制作软件Maya中使用多边形建模方法构建日光温室等模型,并应用骨骼动画技术实现卷帘控制动画,结合Unity3d三维引擎快速构建整个日光温室园区的三维场景;完善感知数据传输及设备远程控制功能,实现设施农业三维交互场景与物联网测控功能的融合,通过三维场景实时获取温室内数据并实现设施生产执行机构的在线控制,解决复杂三维场景客户端协调处理瓶颈。结果表明,设施农业物联网情景感知技术可以为设施农业智能化生产及未来并行化农业生产管理提供技术支撑。
关键词： 虚拟现实 情景感知 设施农业 物联网 Unity3d
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基于线结构光视觉的番茄重叠果实识别定位方法研究
《中国农业大学学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：为实现番茄自动化采收,针对温室光照条件多变、背景复杂及果实簇生遮挡的特征,构建了基于线结构光视觉的番茄果实识别定位视觉系统,并提出了一种针对簇生重叠果实的区域分割方法。在(2R-G-B)色差模型下利用动态阈值分割,提取成熟果实区域;计算亮度渐变梯度向量,采用灰度重心法提取结构光条纹中心线;基于线结构光立体测量原理,在光条纹扫描视场过程中实时获取成熟果实表面三维信息,并映射形成果实表面与相机光心距离深度图像,实现簇生重叠果实区域的立体分割;基于果实表面激光条纹点空间坐标拟合果实外接球体,获取果实形态和空间坐标信息;试验结果表明,视觉系统单次识别测量耗时2.8s,果实直径测量误差小于6mm,果实与摄像机中心距测量误差小于8mm。
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基于上轮农用地分等的耕地质量评价研究
《安徽农业科学 》 2015
摘要：基于上轮农用地分等成果,采用面积权重法、空间聚类和局部自相关分析等方法,从分等因素指标值获取、系数等值区划分、质量异常图斑检查3个方面对新一轮耕地质量评价进行研究。以武汉市汉南区为例,基于上轮分等成果进行新一轮耕地质量评价。结果表明:1依据分等因素时间变异程度,采用不同的方法可科学高效地获取新一轮耕地分等因素指标值。2结合系数和空间位置的等值区聚类结果连片性更好,更符合实际情况。3运用局部Moran’s I自相关指数可有效的探测出质量异常图斑。该研究对进行新一轮耕地质量评价,实现耕地数质一体化管理具有重要意义。
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